gammaafgifte

Gammaafgift er en form for radioaktiv energiafgivelse, hvor en atomkerne i en exciteret tilstand udsender energi som gammafotoner. Dette sker typisk i forbindelse med nedklaring af en exciteret kerne efter β-decay eller ved en isomerisk overgang, hvor den højere energitilstand ændres til en lavere uden ændring i antallet af protoner og neutroner.

Under gammaafgift ændrer kernen sin energitilstand uden ændring i atomnummer eller masse. De udsendte gammafotoner har meget kort bølgelængde og bærer den overskydende energi. Overgange mellem energiniveauer i kernen kan klassificeres efter multipoler: elektrisk dipol (E1), magnetisk dipol (M1) og elektrisk kvadrupol (E2) er blandt de mest almindelige. Ofte kan også intern konvertering forekomme, hvor energien overføres til en elektron i stedet for en gammafoton.

Gammaenergir spænder typisk fra nogle keV til flere MeV. Gamma-stråler er meget penetrerende og kræver betydelig beskyttelse i sikkerheds- og medicinske miljøer. Til måling og analyse anvendes gamma-spektroskopi og detektorer som HPGe og scintillatorer.

Vigtige anvendelser omfatter medicinsk billeddannelse (for eksempel technetium-99m, der udsender en 140 keV gamma-stråle), radioterapi og radiokilder i industrien, samt gamma-spektroskopi i materialer og miljøovervågning. I astrofysikken studeres gammastråler fra kosmiske kilder i gamma-stråleastronomi.

Historisk blev gamma-stråling erkendt i begyndelsen af 1900-tallet. Gammaafgift er derfor en central mekanisme i medicin, industri og videnskab.